城市轨道交通车辆制动系统维护与检修教学课件李益民单元一制动基础知识.pptVIP

2.蠕滑 3.制动力的形成 制动力的大小可以采用增加或减小闸瓦压力来调节，但不得大于黏着条件所允许的最大值。否则，车轮被闸瓦“抱死”，车轮与钢轨间产生相对滑动，车轮的制动力变得滑动摩擦力，数值立即减小，这种现象称为“滑行”，是与牵引时的“空转”相对应的一种黏着状态被破坏的现象。滑行时，制动力大大下降，制动距离增加，还会造成车轮踏面与轨面的擦伤，因此也必须尽量避免。 动力制动产生制动力的过程与摩擦制动基本类似，只是制动转矩是由电机（这时电机处于发电状态）产生的，而不是由闸瓦产生的。但它们都是通过轮轨黏着产生的。因此，牵引力、摩擦制动力和动力（电气）制动力都是黏着力，它们与黏着关系密切。充分利用好黏着条件，不仅是牵引必须注意的，对于制动来说也同样重要。“滑行”和“空转”都是必须避免的。 唯一不受黏着条件限制的制动力是电磁制动力。电磁制动有两种形式，即磁轨制动和涡流制动。磁轨制动是将带有磨耗板的电磁铁落在钢轨上，接通励磁电流，使电磁铁紧紧吸附在钢轨上，并通过磨耗板与轨面摩擦产生制动力。涡流制动的电磁铁没有磨耗板，它将电磁铁落在轨面7～10㎜处，电磁铁与钢轨间的相对运动引起电涡流作用形成制动力。磁轨制动在欧洲的轻轨车辆或有轨电车上经常能看见，主要用于紧急制动。但磁轨制动应用最多的是高速列车，还有磁悬浮列车。 由于黏着系数与牵引和制动有相当重要的关系，所以长期以来，影响黏着系数的主要因素就成为世界上众多科学专家研究的方向。对轨道黏着系数的研究主要依靠试验。不同的轨道粘着系数不同，需要经过大量试验和试验数据的计算分析才能得到。通过专家们的试验分析表明，影响黏着系数的主要因素有以下几项。 （1）车轮踏面与钢轨表面状态 (2）线路质量 钢轨越软或道床下沉越大，轨面的黏着系数越小；钢轨不平或直线地段两侧钢轨顶不在同一水平，以及动轮所处位置的轨面状态不同，都会使黏着系数减小。 5.改善黏着的方法 改善黏着的方法主要有两大类： 一大类是修正轮轨表面接触条件，改善轮轨表面不清洁状态； 另一大类是设法改善轨道车辆的悬挂系统，以减轻轮对减载带来的不利影响。 常用改善黏着的措施：从车辆上往钢轨上能够撒砂；用机械或化学方法清洗钢轨、打磨钢轨；改进闸瓦材料，如用增黏闸瓦；改善车辆悬挂，减小轴重转移等。 （4）侧向力 作用在车体上的侧向力包括风力和曲线运行时的离心力。 （5）扭转载荷 当车辆通过线路的缓和区段，前位转向架已进入缓和曲线，而后位转向架仍处于平直道时，车体将承受扭转变形。 式中 Pst——车辆垂直静载荷，又称为车辆黏着重量，它等于车体和转向架的自重及车辆载重之和； μ—轮轨间的黏着系数；ɡ—重力加速度。 在制动力F作用下，车辆的最大减速度为 a=F∕Pst=μɡ 这时，车体的纵向惯性力Q将引起前、后（按制动前车辆运行方向）转向架的垂直增减载荷Pa以及作用在转向盘处的水平载荷Ta，如图2-4所示。根据车体受力平衡，可以得到: Pa=Qh∕L Ta=Q∕2 其中 Q= a Pst 式中 ｈ——重载车体的重心至心盘面的垂直距离，m； L——车辆定距，m。 3.空气波和空气波速 （1）空气波 制动管有两种功能： 一是向列车制动系统充风（包括漏泄时的补风）； 二是通过充风或排风，引起制动管空气压力的增减，从而控制全列车制动机的动作。在铁路运输中，由于机车车辆是编组成列车运行的，制动管又细又长，空气又是个弹性的物质。所以，当司机在列车前端控制制动管充风或排风时，并不是全列车制动管立即同时、同步地增压或减压。以施行制动为例，首先是列车前端制动阀附近的制动管空气压力开始下降，使其原有的压力平衡遭到破坏。然后，这一压降沿着制动管以一定的速度逐渐向后传播，直到列车尾端制动管封闭处的压力也开始下降。当这一压降由前向后传播时，制动管前端的空气压力继续下降，新的压降也不断向后传播。这种空气的压力波动沿制动管长度方向由前向后传播所形成的波，称为空气波。它的传播如同投石于湖中引起的水面波纹不断向外扩散一样，也是一种机械波。不过，它是沿制动管传播的一种空气波，其性能与声波等其他空气波相似。 在列车前端排风减压并且不断地向后传播的过程中，制动管内的压力空气不断地膨胀，它的压能不断地转化为动能。因此，它不断地由后向前连续流动，经由制动阀排气口排向大气。显然，气体的连续流动与压降的传播不是一回事。压降的传播（空气波）属于一种振动波，它按振动的规律在媒介质中进行传播；空气在管内的连续流动则不是一种波，而是媒介质的一种连续运动，故周围（如：管壁）阻力对它的影响很大。另外，在减压时气流方向与压降的传播方向是相反的。 4.制动管减压速度 空气波传到列车中任一分